线性功放知识简介

功率放大器的线性区射频功率放大器线性化技术:以输入RF信号包络的振幅和相位作为参考，与输出信号比较，进行适当的校正，常用技术有三种:功率回退，预失真，前馈。

1、功率回退这是最常用的方法，即选用功率较大的管子作小功率管使用，实际上是以牺牲直流功耗来提高功放的线性度。

功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。

随着输入功率的继续增大，放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降，通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。

)向后回退6-10个分贝，工作在远小于1dB压缩点的电平上，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区，从而改善功率放大器的三阶交调系数。

一般情况，当基波功率降低1dB时，三阶交调失真改善2dB。

功率回退法简单且易实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法，缺点是效率大为降低。

另外，当功率回退到一定程度，当三阶交调制达到-50dBc以下时，继续回退将不再改善放大器的线性度。

因此，在线性度要求很高的场合，完全靠功率回退是不够的。

2、预失真预失真就是在功率放大器前增加一个非线性电路用以补偿功率放大器的非线性失真。

预失真线性化技术，它的优点在于不存在稳定性问题，有更宽的信号频带，能够处理含多载波的信号。

预失真技术成本较低，由几个仔细选取的元件封装成单一模块，连在信号源与功放之间，就构成预失真线性功放。

手持移动台中的功放已采用了预失真技术，它仅用少量的元件就降低了互调产物几dB，但却是很关键的几dB。

预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两种基本类型。

RF预失真一般采用模拟电路来实现，具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点，缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。

数字基带预失真由于工作频率低，可以用数字电路实现，适应性强，而且可以通过增加采样频率和增大量化阶数的办法来抵消高阶互调失真，是一种很有发展前途的方法。

功率放大器线性化技术研究及其在通信系统中的应用随着通信技术的不断进步，不同的通信系统中需要不断提升功率放大器的线性性能。

功率放大器作为通信系统的核心设备，其基本任务是将信号的电流或电压放大至一定的大小，以便为其他设备提供信号源或信号传输。

然而，由于功率放大器具有非线性特性，将导致输出信号包含大量的失真和杂波，从而严重影响通信系统的性能。

因此，为了保证通信系统的高质量和高性能，需要对功率放大器进行线性化处理。

一、功率放大器线性化技术线性化技术是指通过各种手段和方法，将非线性的功率放大器转变为具有一定线性性能的设备的过程。

根据处理方法的不同，线性化技术分为前向线性化技术和反馈线性化技术两种。

前向线性化技术通过预测功率放大器输出的非线性失真，并对输入信号进行预补偿，使其与失真相消。

其中比较有代表性的算法有智能算法、深度学习和卷积神经网络等。

前向线性化技术通过预测失真，并对其进行反转，从而最大程度地消除了失真和杂波，实现了功率放大器的线性化。

反馈线性化技术是通过将输出信号反馈到输入端，进行比较并进行修正使输出信号更接近于输入信号，从而达到线性化的目的。

其中一些比较常用的算法有ADPD、PAPR、SA等。

反馈线性化技术具有简单、有效、廉价、可靠等诸多优点。

但是，反馈线性化技术的可靠性和延迟会影响其应用效果。

二、功率放大器线性化技术在通信系统中的应用功率放大器线性化技术在通信系统中具有非常广泛的应用。

在移动通信领域，线性化技术用于在基站天线中控制失败率并减少功率放大器的非线性畸变。

在卫星通信领域，线性化技术用于提高卫星的带宽和有效载荷能力。

此外，线性化技术还被广泛应用于其他领域，如雷达、航空、通信系统、卫星通信、军事通信等。

功率放大器线性化技术在通信系统中的应用，首先可以实现信号的传输，保证信号传输质量。

其次，线性化技术可以提高通信系统的容量和带宽，从而实现更广泛、更快速的信息传输。

此外，功率放大器线性化技术还可以减少功率放大器的能量消耗，从而实现更高的能效比。

目录1、术语、定义和缩略语2、为什么宽带信号要采用线性功放技术（NCDMA、WCDMA)3、功放线性功化技术分类（前馈和预失真）4、预失真技术原理简介5、前馈技术原理6、800MHz 30W线性功放实现原理和调试方法7、工艺结构及信号流向图8、附录一、术语、定义和缩略语1、前馈技术：利用主环路和误差环路来改善功率放大器的非线性失真，即将主环路提取的交调失真信号，在误差环中反相并放大后和主功率放大器输出的信号进行交调失真抵消，从而改善功率放大器非线性失真的一种技术2、主环：将功率放大器输出的信号(含交调失真信号)与输入的信号（不含交调失真信号）在载频抵消电路中进行载频抵消，其输出只含交调失真信号的一种闭环电路3、误差环：将功率放大器输出的信号（含交调失真信号）与只含交调失真的信号在交调抵消电路中进行交调失真抵消，其输出只含较小失真信号的一种闭环电路。

4、载频抵消：依靠一个定向耦合电路，将耦合通路上的载频信号（含交调失真信号）与通道上同载频信号在定向耦合电路上进行模拟抵消载频信号的过程5、交调抵消：依靠一个定向耦合电路，将主环输出的交调失真信号放大后耦合在主功率输出的通道上，在定向耦合电路上模拟抵消交调失真信号的过程6、预失真技术：是依靠在功率放大器的输入通道中插入预失真部件，造成输入信号的预先岐变失真，由于预失真部件的失真特性与功率放大器的非线性失真特性正好相反，从而消除功率放大器输出信号中的非线性失真产物，实现功率放大器线性化改善目标的信号处理方案。

预失真技术根据预失真器件的实现方法可以分为模拟预失真和数字预失真。

利用模拟器件的非线性行为直接实现功率放大器输入信号预失真的方法称为模拟预失真，通过数字算法对基带信号进行处理实现预失真的方法称为数字预失真。

C D M A码分多址（C o d e D i v i s i o n M u l i t i p l e A c c e s s）L M D S本地点对多点分布系统（L o c a l M u l i t i p o i n t D i s t r i b u t i o n S y s t e m）W L A N无线局域网（W i r e l e s s L o c a l A r e a N e t w o r k）A C P R邻信道泄漏功率抑制比（A d j a c e n t C h a n n e l L e a k a g e P o w e r R a t i o）D S P数字信号处理器（D a t a S i g n a l P r o c e s s o r）F PG A现场可编程门阵列（F i e l d P r o g r a m G a t e A r r a y）L P A线性功率放大器（L i n e r P o w e r A m p l i f i e r）V S W R电压驻波比（V o l t a g e S t a n d i n g W a v e R a t i o）R F射频（R a d i o F r e q u e n c y）I F中频（I n t e r m e d i a t e F r e q u e n c y）二、为什么宽带信号要采用线性功放技术（NCDMA、WCDMA）(1)、PA产生的非线性失真（频谱再生效应）成线性关系，即功率增益Gp基本保持不变。

线性功率放大器原理
线性功率放大器是一种电子设备，用于放大电信号的功率，而不带来失真或畸变。

它的工作原理基于利用晶体管或真空管等器件，在一个线性工作区间内放大输入信号的电压和电流，以输出具有相同波形但更大幅度的信号。

线性功率放大器的基本原理是通过将输入信号经过放大器的放大电路，并通过输出电路将放大的信号传递出去。

放大电路通常由一个或多个晶体管组成，其中晶体管工作在其线性工作区间以确保放大的信号保持它们的波形完整性和准确性。

在放大过程中，输入信号的电压和电流被放大器的放大电路增大，从而产生更大的输出信号。

为了保持线性度，放大器的电平控制和负反馈电路通常被设置为在放大过程中自动调整输出信号的幅度和波形，以保持其与输入信号的准确对应。

与非线性功率放大器不同，线性功率放大器在放大过程中尽量避免失真的引入。

失真会导致输出信号的畸变，使得输出信号与输入信号之间的关系变得复杂和不准确。

因此，线性功率放大器在许多应用中被广泛使用，特别是在需要保持信号完整性和准确性的领域，如通信和音频设备等。

总之，线性功率放大器通过将输入信号经过放大电路放大，并在输出电路中传递放大的信号，以实现对电信号功率的线性放大，而不引入失真和畸变。

这种放大器的基本原理是在线性工作区间内使电压和电流增大，以确保放大的信号保持准确和完整。

功放原理及基础知识功放（Power Amplifier）是一种电子设备，它的主要作用是将输入信号放大到较高的功率级别，以驱动负载（如扬声器、电机等）工作。

功放的基本原理是将输入信号经过放大电路转化为具有更大幅值和较高功率的输出信号。

功放的基础知识包括以下几个方面：1. 放大器类型：功放按照信号处理方式可分为线性功放和非线性功放。

线性功放主要用于音频放大等需要高保真度的应用，而非线性功放常用于射频通信、雷达等高频应用。

2. 功率放大：功放的核心任务是将输入信号的功率放大到足够高的水平。

这通常通过采用功率晶体管（Power transistor）或功率管（Power tube）等来实现。

3. 放大电路：功放的核心是放大电路，其中常用的放大电路包括共射（Common Emitter）放大电路、共基（Common Base）放大电路和共集（Common Collector）放大电路等。

这些电路结构在工作方式和特性上有所区别。

4. 输入和输出阻抗匹配：为了最大限度地传输功率，功放需要进行输入和输出阻抗匹配。

输入阻抗匹配确保输入信号能够完全传递给功放电路，而输出阻抗匹配则可以使功放和负载之间的能量传输更有效。

5. 负载保护：由于功放输出信号功率较大，所以在设计中通常需要考虑负载保护机制，以避免功放和负载因过载或短路而损坏。

6. 效率和失真：功放的效率是指输出功率与输入功率之比，高效率的功放对于节能和热管理都有重要意义。

此外，失真是指放大过程中产生的信号失真，包括非线性失真、相位失真等，对于音频放大尤其重要。

综上所述，功放作为一种广泛应用于各个领域的电子器件，其原理和基础知识对于理解和设计电子系统至关重要。

了解功放的工作原理和基础知识，可以帮助我们更好地理解功放在各种应用中的作用和特性，并且能够根据具体需求进行合理选择和使用。

h类功放原理（原创实用版）目录1.H 类功放的定义与特点2.H 类功放的工作原理3.H 类功放的主要应用领域4.H 类功放的优势与不足正文H 类功放，全称为 H 型线性功放，是一种高效率、宽频带的线性放大器。

它的出现，弥补了传统线性功放在效率和频带宽度上的不足，为现代通信、广播和音响设备等领域提供了强大的驱动能力。

下面，我们将详细介绍 H 类功放的原理、应用领域、优势与不足。

一、H 类功放的定义与特点H 类功放是一种采用互补对称电路结构的线性放大器，它的主要特点是在放大器输入端采用差分对结构，输出端采用共射对结构。

这种结构使得 H 类功放在放大信号的同时，能够有效地抑制非线性失真，从而保证输出信号的质量。

二、H 类功放的工作原理H 类功放的工作原理主要基于互补对称电路。

在输入端，差分对结构将输入信号的正负半周期进行放大，并产生一个互补信号。

这个互补信号与输入信号的正负半周期相位相反，并在输出端与共射对结构产生的信号叠加，从而实现信号的放大。

由于 H 类功放采用了互补对称电路结构，因此具有很好的线性特性。

在正常工作状态下，即使输入信号的幅度发生变化，输出信号的波形失真也很小。

这使得 H 类功放在通信、广播和音响设备等领域具有广泛的应用前景。

三、H 类功放的主要应用领域H 类功放的高效率和宽频带特性使其在通信、广播和音响设备等领域具有广泛的应用。

例如，在无线通信系统中，H 类功放可以作为发射机的驱动器，为天线提供足够的驱动功率。

在音响设备中，H 类功放可以作为功率放大器，为扬声器提供高质量的音频信号。

此外，H 类功放还广泛应用于广播电视、卫星通信和雷达系统等领域。

四、H 类功放的优势与不足H 类功放的主要优势在于其高效率和宽频带特性。

与传统线性功放相比，H 类功放在相同输出功率下，具有更高的效率和更宽的频带。

这使得H 类功放在实际应用中具有更好的性能表现。

然而，H 类功放也存在一些不足。

首先，由于采用了互补对称电路结构，H 类功放的电路设计相对复杂，制作难度较高。

微波功率放大器线性化技术刘海涛京信射频技术研究部产品部摘要：现代无线通信飞速发展，有限的频谱资源上需要承载越来越高的数据流量，4G LTE技术将达到100Mbps的传输速率。

在这种情况下，无线传输系统的设计和工作将承受着巨大的压力。

为了提高效率，作为系统中的核心部件——微波功率放大器一般都处于在非线性工作状态，而包络变化的调制信号经过非线性微波功率放大器后会产生互调失真，造成严重的码间干扰和邻信道干扰。

为了保证通信质量，必须采用线性化技术。

本文对目前常用的各种线性化进行梳理，并分析了工作原理、介绍了技术特点，为高线性高效率微波功率放大器的设计提供了重要的参考依据。

关键词：无线通信微波功率放大器线性化技术前馈预失真1.引言功率放大器的线性化技术研究可以追溯到上个世纪二十年代。

1928在贝尔实验室工作的美国人Harold.S.Black发明了前馈和负反馈技术并应用到放大器设计中，有效地减少了放大器失真，可以认为是线性化功率放大器技术研究的开端。

但那时主要是从器件本身的角度来提高功率放大器的线性度，所研究的功率放大器频率也较低。

随着通信技术的飞速发展，以下一些原因促使线性化功率放大器技术得到广泛研究并迅速发展：1）早期的移动通信采用恒包络调制方式与单载波传输覆盖，对于功率放大器的线性要求并不高；而进入21世纪，无线通信的飞速发展和宽带通信业务的开展，通信频段变得越来越拥挤，为了在有限的频谱范围内容纳更多的通信信道，要求采用频谱利用率更高的传输技术与复杂调制模式；因此线性调制技术如QAM ( Quadrature Amplitude Modulation )、QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying)等在现代无线通信系统中被广泛采用。

但对于包络变化的线性调制技术，发射机系统会产生较大的失真分量，从而对传输信道或邻道产生不同程度的干扰，因此必须采用线性化的发射机系统。

射频功率放大器是发射机系统中非线性最强的器件，特别是为了提高功率效率，射频功放基本工作在非线性状态，因此线性化功率放大器设计技术己成为线性化发射机系统的关键技术；2）简单的功率回退技术不能满足现代系统要求：简单的功率回退技术虽然能获得较好的线性，但是由于器件本身的原因，纵使再深的回退，也无法达到很高的线性水平，满足不了系统的高线性要求，再者，功率回退技术使得电源利用率很低，一般仅为5%，会产生导致终端自主时间过短、基站热管理等一系列问题；3）多载波调制技术的逐渐采用要求线性化的功率放大器：以OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing)为代表的多载波调制技术具有高传输速率、不需均衡等明显优点，己为许多标准如802. 11, HDTV ( High Definition Television )、4G LTE等所采用。

无线通信功率放大器的线性化技术■ 中兴通信上海二所 RF 部杜承法摘要：本文介绍了线性化技术在通信基站及手机等领域中的应用，重点介绍在CDMA, W-CDMA等通信基站中的应用。

关键词：无线通信；线性化；线性功放图1 功率放大器产生的频谱再生引言数字通信技术的发展，尤其是CDMA和第三代移动通信技术的发展，对线性功放提出了新的要求。

在移动通信系统中，为了保证一定范围的信号覆盖，我们通常使用功率放大器来进行信号放大，进而通过射频前端和天线系统发射出去。

在CDMA或W-CDMA的基站中，即使是单载频也需要采用线性功放。

这是因为CDMA 是随机包络的宽带信道，如果采用一般的高功放(通常工作于AB类)将由于非线性的影响产生频谱再生效应，如图1所示。

因此，在高功放的基础上必须对其进行线性化处理，这就称为线性功放，它可以较好地解决信号的频谱再生和EVM(误差矢量幅值)问题。

不仅如此，线性功放在基站中的成本比例约占1/3, 如何有效、低成本地解决功放的线性化问题就显得非常重要。

线性化技术在卫星通信，数字化广播发射机，蜂窝基站，直放站，手机中都需要应用，只要单元电路输入信号中存在多个频率分量，就必须考虑线性化问题。

只是由于不同的信号电平和不同的使用场合，使得其难易程度会有很大的差别。

移动通信基站的线性化GSM功放的线性化GSM是一种成熟的TDMA技术，下行工作频段为935~960MHz，信道带宽是200kHz，采用GMSK调制。

GMSK 调制是衡包络调制，所以系统效率比较高。

尽管信道频带窄，工作频率相对较低，但GSM多载波线性功放的困难是显而易见的，其三阶交调分量的抑制要求≤-70dBc。

目前多数产品都采用单载频功率放大，进而把功放的输出合路(合路器一般在射频前端模块)。

其好处是简单，但合路损耗大，理论上二路的合路损耗达3dB。

GSM EDGE能利用现有的GSM系统满足数据通信的要求，配备EDGE功能主要的改动点在GSM系统中软件和功放部分。

功放基础知识点总结功放，全称为功率放大器，是一种用于放大音频信号的设备，它能够将低功率的音频信号转换为高功率的信号。

功放广泛应用于音响系统、汽车音响、舞台表演等领域，是音频系统中不可或缺的重要组成部分。

本文将从功放的工作原理、类型、参数、应用和选购等方面进行基础知识点总结。

一、功放工作原理功放的工作原理基于放大器的基本原理，即利用晶体管、真空管等器件对输入的音频信号进行放大，输出高功率的音频信号。

在功放中，输入的音频信号经过前置放大电路进行放大，然后通过功率放大电路放大至所需的功率级别，最终驱动喇叭发出声音。

功放的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1. 输入信号放大：音频信号经过前置放大电路进行放大，以增强其电压和电流的幅度，提高输入信号的能量。

2. 功率放大：放大后的信号经过功率放大电路进行再次放大，以产生更大的电流和功率，以驱动喇叭发出高音质的声音。

3. 输出端匹配：为了提高功放的效率，通常会在输出端匹配输出负载，以确保功放能够有效地向负载传输功率。

二、功放类型根据功放的工作原理和电子器件的不同，功放可以分为多种类型，常见的功放类型包括晶体管功放、真空管功放以及集成功放等。

1. 晶体管功放：晶体管功放是目前应用最为广泛的功放类型，晶体管功放具有体积小、效率高、寿命长、成本低等优点，适合于大多数音响系统和消费电子产品。

晶体管功放通常分为静态功放和A类、B类、AB类、D类功放等多种工作方式。

2. 真空管功放：真空管功放是一种传统的功放类型，它利用真空管作为放大器件，具有音色柔和、音质温暖、高端等特点，适合于发烧友级别的音响系统。

真空管功放通常需要较高的电压和功率驱动，成本较高，体积较大，使用寿命较短。

3. 集成功放：集成功放是一种将功放电路集成在一块芯片上的功放类型，具有体积小、集成度高、功率密度大等特点，适合于便携式音响、汽车音响、耳机放大器等应用。

三、功放参数功放的性能表现需要通过一些参数来进行描述，常见的功放参数包括功率、频率响应、失真度、信噪比、阻尼系数、输入阻抗和输出阻抗等。

第3章功率放大器线性化技术第2章已经探讨了功率放大器的基本知识和指标，并对此类放大器的非线性特性进行了较为详细的分析。

由于功率放大器线性指标对GSM-R 直放站的性能影响较大，在研制GSM-R 直放站功率放大器电路前，对各种功率放大器线性化技术进行分析和仿真是必要的。

本章分析了现存的主要几种功放线性化技术原理，并着重对正交平衡放大器技术及模拟预失真技术进行了方案设计和仿真。

仿真结果表明正交平衡式功率放大器相较于单管功率放大器以及基于单管功率放大器具有同等复杂度的线性化功率放大电路具有更加好的三阶互调抑制。

而模拟预失真技术则可以进一步提高功率放大器的线性性能。

3.1 经典功率放大器线性化技术作为移动通信发射机的关键部件，射频放大器直接影响着发射机性能的优劣。

不同于理想线性放大器，由于需要工作在大信号状态，功率放大器特别是非A 类功率放大器都不满足线性叠加定理。

功率放大器的输出信号是输入信号的非线性变换结果，该信号在带内会产生波形失真（一般用EVM 指标衡量），在频带外会产生多余的频率分量（如谐波分量、三阶互调分量）。

这些影响随着输出信号功率的增加而增加。

正如第2章第2节所述，功率放大器非线性特性对单载波信号的影响主要表现为AM-PM 调制，对多载波信号或其他宽带信号的影响则表现为三阶互调和频谱扩展问题。

另外，功率放大器的非线性形式及参数还具有记忆效应，对温度湿度历史输入信号等因素敏感，随着这些因素而变。

需要说明的是，功率放大器的非线性参量随着功率放大器元器件的差异而具有很不相同的情况，这导致功率放大器始终不能有一个大统一的线性化方法，很多古老的折中方法依然具有重要的指导价值。

3.1.1功率回退法功率放大器的非线性随着输出功率的增加而变坏，将功率放大器的输入信号功率降低可以有效的降低功放电路的非线性。

以等幅双音信号输入为例，根据第2章中关于输出信号幂级数分析式（2.11）的分析，一个典型功率放大器输出基频分量功率曲线和输出三阶互调分量功率曲线如图3-1所示，也即：,13()2()23.75()in in dB IMD dBc P P dBc ⎡⎤≈--⎣⎦ (3.1)图3-1 三阶互调截断点当in P 超过,1in dB P 之后，in P 继续增加，输出功率虽然略有增加，但是三阶互调却急剧恶化，in P 每增加1dB ，IMD3就恶化2dB 。

无线电通信中的功放线性化技术研究无线电通信技术在不断发展，功率放大器（Power Amplifier, PA）作为其中重要的组成部分，也在不断优化。

传统的PA在功率输出时往往会出现非线性失真，严重影响了通信系统的信号质量和通信距离。

因此，PA的线性化技术研究一直是学术界和工业界的热点之一。

一、线性功放原理线性功放，顾名思义，是指输出信号与输入信号之间存在线性关系的功放器。

在此基础上，线性化技术的发展就是要尽可能抑制功放器的非线性因素，让输出信号和输入信号之间的关系更加线性。

二、非线性失真非线性失真是指输出信号与输入信号之间不存在线性关系，常见的有交叉调制、截止失真、振荡失真等。

非线性失真的存在，使得输出信号存在基波失真和谐波等失真，严重影响系统的性能。

因此，当前无线电通信技术中也一直深入研究非线性失真的来源和抑制方法。

三、线性化技术1.前向路径预测技术前向路径预测技术实现的基本思想是，通过控制信号在功放前预测一个延迟的信号，然后将其与零延迟信号合并，从而消除非线性失真。

FRFT、迭代比例系数修正等技术也常使用前向路径预测技术。

2.反馈线性化技术反馈线性化技术是另外一种重要的线性化技术，通常包括两个基本过程：非线性功放的前向增益放大和反馈型线性功放的后向缩小信号。

其中，前向缩小信号可以通过耦合器和方向耦合器等实现，后向缩小信号则常使用负反馈、正反馈和瞬态反馈等实现。

反馈线性化技术可以有效的降低非线性失真。

3.预加重线性化技术预加重线性化技术是一种基于预加重的线性化技术，主要针对电力放大器来设计。

通过对输入信号进行变换，使用学习算法和自适应方法，预测非线性失真的发生，从而实现线性化。

四、线性化技术的应用目前，线性化技术在通信系统、雷达信号处理、卫星电视等众多领域中得到了广泛应用。

随着无线电通信技术的不断创新和进步，创新型的线性化技术将会有更广泛的应用前景。

总之，功放器作为通信系统中非常重要的组成部分，其线性化技术的发展对于通信系统的性能和信号质量起到了至关重要的作用。

功放放大器线性相关知识概述信号在通过射频通道（这里所谓的射频通道是指射频收发信机通道，不包括空间段衰落信道）时会有一定程度的失真，失真可以分为线性失真和非线性失真。

产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件，产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等有源器件。

另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的引入。

1.功率放大器作为基站、直放站中的主要核心模块，对整个系统的通信质量起着至关重要的作用，而功放的线性指标，则是功放设计的基础和核心。

下面先介绍一下一些与线性相关的基本知识。

（1）信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR很多信号从时域观测并不是恒定包络，而是如下面图形所示。

峰值功率即是指以某种概率出现的肩峰的瞬态功率。

通常概率取为0.01%。

峰值功率即是指以某种概率出现的肩峰的瞬态功率。

通常概率取为0.01%。

平均功率是系统输出的实际功率。

在某个概率下峰值功率跟平均功率的比就称为在某个概率下的峰均比，如PAR=9.1@0.1%,各种概率下的峰均比就形成了CCDF曲线（互补累积分布函数）。

在概率为0.01%处的PAR，一般称为CREST因子。

功率放大器在设计的过程中，其线性指标和峰均比关系很大，（2）线性失真线性失真又可以分成线性幅度失真和线性相位失真，从频域可以很方便表示这些失真，如下图：（3）非线性失真非线性失真与线性失真相似，可以分成非线性幅度失真和非线性相位失真，图形表示如下：（4）非线性幅度失真非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量，下面分别讨论这三个指标。

例如一个射频放大器，当输入信号较小时，其输出与输入可以保证线关系，输入电平增加1dB，输出相应增加1dB，增益保持不变，随着输入信号电平的增加，输入电平增加1dB，输出将增加不到1dB，增益开始压缩，增益压缩1dB时的输入信号电平称为输入1dB压缩点，这时输出信号电平称为输出1dB压缩点。

如下图：（3）三阶交调三阶交调（双音三阶交调）是用来衡量非线性的一个重要指标，在这里仍以放大器为例来说明三阶交调指标。

线性功率放大电路的工作原理功率放大电路能够在失真允许的范围内，将小功率转换为大功率输出，从而带动后继设备，本文首先介绍了一种功放的线性化技术，然后就线性功率放大电路的几种常见类型及其工作原理做了简要介绍与分析。

标签：线性功率放大电路；工作原理；类型；分析1.引言在电子线路中，放大电路是最基本的结构，它能将小信号在失真范围内转换成打信号，根据具体要求，放大电路又分为小信号放大电路和功率放大电路，本文主要讨论功率放大电路。

功率放大电路除了要保证信号基本不失真外，更多的考虑电路转换效率和大输出功率，判定一个功放电路性能的指标主要有最大输出功率Pom和转换效率η。

2.功率放大器的线性化技术2.1背景如果一个功率放大器是理想的线性放大器，就能保证输出电压是输入电压的常数倍；用公式表达为：V out（t）= G · Vin（t）这样就保证输入信号不失真地被放大了G倍，达到了理想效果。

另外，在固定频率下，输入信号与输出信号的相位差也是固定值。

但是在实际情况中放，构成放大电路的器件，例如晶体管，都具有非线性，这种非线性就导致输出电压不是输入电压的常数倍，而是一个更高阶的函数，造成了失真。

除了器件原因之外，还有单载波输出和谐波失真、输入为双因信号时的谐波和交调失真等失真情况，所以研究功率放大器的线性化技术是保证输入输出线性化，减小失真影响的必要举措。

2.2前馈线性化技术功率放大电路的线性化技术有很多，在此只简要介绍其中一种——前馈线性化技术。

2.2.1基本原理前馈法的基本原理是用两个环路分别消除载波信号和失真信号，从而达到线性化的目的。

2.2.2原理图其中，α为插损量、c为耦合量、g为各放大器增益。

要想实现最好的效果，必须保证环路的平衡。

2.2.3实现步骤原始信号经过功率分配器后分成了两路，一路经过主放大器后到达耦合器，在经过固定的衰减器后到达载波对消处，由于主放大器的非线性，导致这里的信号不但有主频信号还有交调产物；另一路信号通过延迟线1到达载波对消处，两路信号的载波就在这里对消掉。

短波线性功率放大器的原理与调试本文就300瓦线性短波功率放大器的原理和调试作个简单介绍。

1 电路结构：z功率放大器由T1（9：1）输入变压器，T3，T4组成的1：4输出变压器，T5，C6，R11-R14组成的负反馈电路，U1，R3，R4，R15，D1，T2等组成的偏流电路，C2-C5，R7-R10组成的频率补偿电路，Q1，Q2功放管等组成的AB类推挽放大器。

z T1把50欧的输入端阻抗转换成5.5欧以配合晶体管的输入阻抗，由C1补偿T1的寄生电感。

z T5，C6，R11-R14组成负反馈电路，C6与T5的一组线圈（1圈）组成谐振电路，降低高频段的反馈量，并减少负反馈电阻R11-R14对T1次级阻抗的影响。

z C2-C5是频率补偿电容，目的是提高放大器在高端的增益。

z上面所述电路的元件参数对放大器的输入驻波、增益的平坦性等有很大的影响，在调试中要通过多次试验而取得放大器各种参数的平衡。

z U1，R3，R4，R15，D1，T2等组成的偏流电路，由紧贴在功放管上的D1跟踪功放管的温度变化，保持偏流的稳定。

z R16是用来检测放大器的工作电流的。

z输出变压器T4的阻抗比是1：4，在低阻端阻抗为12.5欧，根据推挽放大器的理论可计算出功放的不失真最大输出功率 P max=2(48-2)(48-2)/12.5=338W。

（P max=2（Vcc-Vsat）*2/R）z输出变压器采用传输变压器形式，用3mm的25欧电缆绕制。

z C12-C17是隔直耦合电容，隔离直流电位，耦合高频信号。

z功放管是用货源较多的拆机ENI21（类似于MRF448，原用于13.56MHZ的射频源），当然可以用TH430,2SC2652,681033等晶体管来代替，但反馈和频率补偿网络的相关参数要作调整。

2 安装要点：T1绕制：使用导磁率约100，，尺寸26x18x6mm的磁环，用3条2mm低阻同轴电缆绕4圈，把外网并联作低阻端，内导体串联作高阻端。